郭志强,艾青松,张小梅,江雪梅,刘 泉
(武汉理工大学信息工程学院,湖北武汉430070)
改革开放以来,高校扩招为中国的现代化建设起到了巨大的促进作用。但与此不相适应的是大学生的创新能力、创业能力却没有同步提高,因此创新创业教育成为当前高等学校教育改革的热点[1]。
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确指出,要大力推进我国高等学校的创业教育工作,特别是在理工科院校中招生量较大的电信类专业学生,更加迫切地需要提高创新创业能力[2]。为此,我们以我校大学生创新创业孵化基地为依托,以实践教学体系和实践课程体系改革为重点,以创新创业平台建设为引导,以培养电信类的高端人才为目标,将电信类专业创新创业教育理念融入本科实践教学,研究并实践了电信类专业创新创业教育与专业实践教育的融合途径,构建了电信类专业研究与应用结合、教学与创新创业内容相融合的新体系。
(1)创新创业教育课程设置不合理。传统的创新创业教育课程大多分散设置在通识教育课程中,且多以空洞的理论为主要教学内容,缺乏真实、具体的创新创业案例支撑。尤其在电信类专业课程体系中,创新创业教育课程内容与真实创业环境脱离,创新创业教育游离于实践教学之外,也未贯穿于人才培养过程的始终,多数学生缺乏创业知识与技能的训练[3]。
(2)创新创业教育师资队伍建设有待加强。电信类专业有很强的专业性,当前高校该专业师资队伍基本是由电信类相关学科出身的高学历人才组成,在教师招聘时是比较注重应聘人的学历背景和科研能力的[7]。而创新创业教育的师资却主要是由具有社会科学背景的教师承担,他们难以指导专业性极强的电信类专业学生的创业实践。而拥有创业经验的企业家,既缺乏教学经验又无法保证教学时间的投入,难以承担起课堂教学任务[4]。
(3)创新创业教育实践教学平台有待构建。该实践教学平台建设是实现创新创业教育与专业教育融合的重要途径,但当前高校创新创业教育实践教学平台的建设并不乐观,一方面高校电信类专业实验室由于经费投入、教学观念保守等原因,侧重于专业基本能力的训练,无法成为既能胜任专业基础训练,又能从事创新创业训练的实践平台;另一方面,一些具备创业创新训练平台条件的企业,由于受到经济利益的制约,不愿对高校进行开放共享[5~6]。
根据电信类专业培养目标和专业技能规范的要求,遵循实践教学体系和课程体系的构建原则,在提高大学生创新创业能力的思想指导下,我们对传统电信类专业实践教学体系进行优化和资源配置,依托创新创业与专业教育深度融合理念、依托创新创业的实践教学平台和大学生创新创业孵化基地,构建了电信类专业课程实验体系、集中实践环节、工程实训体系和创新创业体系四大模块,形成“三依托四模块”实践教学体系,如图1所示。四大模块有机耦合、互为补充、层次渐进、协同一致,既体现了电信类专业的培养共性,又兼顾了每位学生的个性发展,四位一体的结构体系共同支撑了实践创新能力培养的整体目标。
研究并构建了电信类专业创新创业教育与专业实践教育课程体系。按照“学科基础—专业基础—专业特色”三个模块构建实践教学平台,按照“课程实践—创新研究—创业培育”三个层次体现实践教育思想,构建了“三模块三层次”立体化实践课程体系。如图2所示。
图1 “三依托四模块”的电信类专业实践教学体系
图2 “三模块三层次”的电信类专业实践课程体系
三个模块:该实践课程体系按“学科基础—专业基础—专业特色”三个模块构建,三个模块为平行衔接关系。其中学科基础模块包括“电路”与“电子技术基础”课程;专业基础模块包括“信号与系统”、“数字信号处理”、“信息论与编码”、“通信原理”、“高频电子线路”、“单片机与接口技术”等课程;专业特色模块包括专业方向课和专业选修课。
三个层次:“课程实践—创新研究—创业培育”为层进关系。其中:课程实践包括课内实验和综合性实验;创新研究包括课程设计、毕业设计、专业课程实训、大学生科研创新计划项目、开放实验室项目等;创业培育是以大学生电子竞赛、全国大学生挑战杯、大学生节能减排大赛、大学生数学建模竞赛、大学生机械创新大赛等各类竞赛为依托,通过组建竞赛团队、构建竞赛平台、孵化竞赛项目、转化竞赛成果实现创业培育。三个层次中,课程实践是基础,创新研究是强化,创业培育是提升。
1)专题研究引导下的互动教学
专题研究引导下的互动教学是指:由2~3位学生组成一个专题小组,在课外进行与课程相关的实际应用、算法和系统实现等专题的研究,以科学报告的形式汇报小组的研究学习内容,并接受教师和其他组学生的质询。完成的质量作为平时成绩的依据之一,从课程开始就确定专题小组的组成,专题内容通过教师推荐和学生自选形成,鼓励有能力的小组以全英文形式提交报告,并进行英文汇报。目前,该方法已在“数字信号处理”、“数字图像处理”等课程的实践环节中进行,并取得了阶段性成果,并逐步向“光电工程”、“单片机原理及应用”等课程推广。
2)面向美国ABET认证的实践教学
在“电路”课程的教学中,引进美国国内最有影响力的电路课程教材。教学内容注重电路分析理论与工程技术实践相结合,符合美国ABET认证的宗旨,重点提升学生的各种能力。具体体现在重要的知识点的开头均附有“增强技能与拓展事业”部分,清晰地说明了如何将该知识点与ABET要求的能力联系起来,特别对电子信息类专业领域工程师需要具备的实践能力进行了介绍,能够让学生通过“电路”课程的学习和实践训练,掌握电子信息类专业的侧重点和工程应用热点。
3)兴趣驱动式教学新模式
在“数字电子技术基础”等课程中引入兴趣驱动式教学模式。在给定课程整体教学目标、任务和要求的情况下,学生可依据兴趣制定实践任务题目,从资料收集、方案拟定、设计与调试、撰写报告到现场答辩,主要由学生自行完成,强调“以学生为中心”,充分尊重学生的兴趣和自主性。在这种教学模式下,教师从主导型转变为协助型,只起到引导和启发的作用。以兴趣驱动的实践教学方法给予充分发挥的空间,培养了学生分析问题与解决问题的能力。
在实践教学改革方面,针对创新创业教育与专业教育融合的新要求,以及实践教学中出现的新问题、新应用,搭建与时俱进的创新创业实践教学平台。
1)通信工程创新创业实践平台
为了充分发挥创新创业实践平台在新技术、新应用方面的示范带头作用,激发学生学习新技术、研究新技术的兴趣。我们将现有实验室的功能扩大化,建设成通信工程创新创业实践教学平台。将实验教学与学生的创新创业结合起来,通过项目和团队的形式,让更多有志于研究移动通信、物联网、移动互联网等新技术、新应用的学生走进该实践教学平台,学习新技术,应用新技术。同时,通过与企业合作共建,我们建成与通信、电子信息类专业密切相关的校内外联合实习基地,满足学生进行阶段实习和毕业实习的需要。学生可依托这个通信工程创新创业实践平台,通过创新性实验、学生科技立项、参加竞赛、课程设计、毕业实习、毕业设计等环节实现创新和创业能力的培养,在创新创业实践平台内完成知识学习、实践训练、创新训练和创新创业实践全过程。
2)电子科学与技术开放实验室
本实验室的建设以面向工程认证的能力产出,提高学生对所学知识的工程应用能力为目标,构建满足工程认证要求的电子科学与技术开放实验室。经过两年的建设,本实验室已具备开设实践课程教学、工程实训、竞赛培育等功能。例如,由于微电子工艺实验条件的建设,新增了实验项目“微电子工艺清洗实验”、“微电子工艺干法刻蚀实验”、“微电子工艺氧化实验”。再如,新开课程“基于FPGA的图像存储技术”的实验条件建设方面,新增了“SDRAM控制器设计实验”、“图像采集预处理实验”和“基于FPGA平台图像存储实验”。此外,还新增实验“WSN节点编程和调试”、“WSN节点组网”和“WSN协议设计与实现”。由于是开放性实验室,除了开设专业实验外,课余时间也已成为加强学生自主、创新能力培养的场所,能为创新创业训练项目、节能环保项目和挑战杯项目的开展提供条件,实验室同时可容纳10组项目,受益人数每学期达到30~60人。该实验室的建设为学校开展学分制改革、实验室开放提供试点示范。
1)整合课程资源,加强团队建设
在实践教学团队建设方面,通过整合实践课程内容,优化实践体系结构,构建科学素质教育与人文素质教育并重,理论教学与实践教学并举的课程结构,并以此为基础,培养了若干支以实践课群为单位的教学团队。其主要特点表现为:以多门专业基础和专业课程为基础,形成贯穿课程实验—综合型研究型实验—专业实训—课程设计—毕业设计—课外创新设计—创业培育的专业课群团队体系。
例如通信工程系,按照实践教学专业方向课程群构成四个实践教学团队,分别为学科基础课程群实践教学团队、信息处理课程群实践教学团队、通信系统课程群实践教学团队以及应用技术课程群实践教学团队。各团队将在专业发展、学科建设、学术研究、承接项目、教学计划制定、课程设置、教学改革、教材建设、创新创业项目指导等方面形成一个有机的整体,充分发挥课程群负责人和中青年骨干教师的作用。在团队的建设和发展中,以工程实践能力强的骨干教师为核心、以提高学生实践能力目标,以发展实践教学特色为重点,以实践课程体系为线条,形成理论教学和实践教学双重团队。
2)建设教师科研创新基地,提高教师水平
创新创业师资培育是提升学生创新创业的关键因素。建设技术、设备双领先,硬件、软件双开放的教师科研创新基地,利用设备提供的软硬件环境,开展工业应用、物联网应用、移动互联技术应用等应用技术领域的研究和开发,开展移动通信关键技术方面研究和开发,打造一支技术过硬、作风优良、态度严谨的教师队伍,既为学生的创新创业教育提供强大的师资保障,也为学校和学院的科研拓展新的领域。这些措施促进教师积极开展下一代移动通信核心技术、物联网应用、移动互联技术应用等领域的科研开发,将科研成果转化为教学内容。
3)鼓励青年教师进入企业实践锻炼
近五年来,电子信息类专业每年由课程群团队举荐3~5名教师到研究单位和相关企业开展实践锻炼,以此强化实践教学的后备力量,同时对青年教师建立一对一的导师制,由工程实践经验丰富、动手能力强的教师进行“传、帮、带”,形成了若干支了解社会需求、教学经验丰富、热爱实践教学工作的高水平专兼职结合的青年教师团队。
经过多年的建设,以实践课程群建设师资团队成效明显,实现了队伍整体素质与层次的提升。教学团队有针对性地开展创新创业教育,调动了学生的学习积极性,提高了教学效果,有效地培养了学生的创新精神和实践能力。
创新创业教育与学术教育、职业教育具有同等重要的地位,高等院校如何实现创新创业教育与专业教育的有效对接并促成两者的有机融合,构建起适应当前世界高等教育发展的新体系,是创新创业教育理论与实践研究的重要课题。我校电信类专业创新创业与专业实践教育融合体系的研究,为大学生的创新创业的实践训练,推进学生知识、能力和素质全面协调发展起到了促进作用。